公路監(jiān)理師備考：最好的橋梁設計5

　　有關橋梁輪廓尺寸的協(xié)調比例關系見如下準則14：

　　[準則14]橋梁輪廓尺寸協(xié)調準則

　?、倭簶蚧蚬皹蛳噜徔缍鹊谋戎?小跨比大跨)宜在[0.4，1]內，接近0.618時，橋跨變化會顯得平順、流暢、有韻律感與節(jié)奏感。

　　②梁橋墩高與跨度之比宜在[0.25，0.85]內，接近0.618時，橋高與跨度的比例最為和諧。

　?、酃皹蛑缚绫纫嗽赱1/8，1/4]內。

　　④斜拉橋索塔高度(自橋面算起)與中跨之比宜在[1/7，1/4]內，邊跨與中跨之比宜在[1/3，1/2]內。

　?、輵宜鳂虼罄|矢跨比宜在[1/7，1/11]內，邊跨與中跨之比宜在[1/4，1/2]內。

　?、迬螒冶鄣暮喼Я海瑧冶坶L與簡支跨長之比宜取0.41左右。

　?、邘щp懸臂的簡支梁，懸臂長與簡支跨長之比宜取0.35左右。

　?、鄮щp懸臂的兩等跨連續(xù)梁，當施工過程中未發(fā)生體系轉換時，其懸臂長與跨度之比宜取1/3左右。

　　⑨三跨連續(xù)梁，當施工過程中未發(fā)生體系轉換時，其邊跨長與中跨之比宜取0.8左右。

　?、庵虚g跨為等跨的多跨連續(xù)梁，其邊跨與中跨跨度之比宜在[0.65，0.70]內。

　　準則14是橋梁美觀、經(jīng)濟、受力合理三者統(tǒng)一協(xié)調的典型表現(xiàn)。

　　[準則15]形式感與量感準則 合理的結構應有形式感和量感。

　　形式感是指藝術領域中形式因素本身對于人的精神所產生的某種感染力。如：

　　①水平線條給人的感受是親切、委婉，它使人聯(lián)想到平靜的水面、一望無際的平原;

　?、诖怪本€條給人的感受是莊嚴、高昂，它使人聯(lián)想到向上生長的樹木、挺立蒼穹的高山。

　?、坌本€具力感、動感和方向感;

　　④波形線條可以產生流動感、跳躍感;

　?、輵姨艟€條可以產生靈巧感、騰越感;

　　⑥半圓曲線會使人聯(lián)想到掛在空中的彩虹;兩個半圓曲線的組合會使人聯(lián)想到展翅飛翔的海鷗;

　?、哒诺娜切谓o人以穩(wěn)定、安全的感覺，而倒放的三角形會使人感到危險與不安;

　?、鄨A形給人以純情、圓潤、完美的感受，而球體及橢球體被認為是完美的物體;

　　⑨矩形給人以理性、中規(guī)中矩的感受。

　　[準則16]橋梁特有的美學特征

　　橋梁有別于其它結構的美學特征有：通達之美、凌空之美、流暢之美及剛柔之美。

　　橋梁由此岸到達彼岸，使道路通達，因而有其功能美-通達之美。

　　橋梁為一跨越結構，其騰空飛架的梁索讓人感受到了凌空之美，因此較路基有通透感。

　　橋梁為一帶狀結構，長大橋中的豎曲線設置使橋面看上去連續(xù)流暢、纖細輕快。

　　橋梁結構兼顧了剛柔之美。梁、拱之纖細、親切、委婉，墩塔之雄壯、莊嚴、高昂，斜索之力感、動感、方向感，大纜之起伏、飄動、流暢、張力感等。

　　[準則17]橋梁與環(huán)境協(xié)調準則 工程結構的造型與體量應與周圍環(huán)境(如河、海、峽谷、房屋建筑、道路、大型雕塑、樹林或曠野等)協(xié)調。

　　[準則18]地形與橋式準則 一般來說，山區(qū)地形宜修建拱橋或吊橋;平原地形宜修建梁橋或斜拉橋。

　　一般來說，橋梁與周圍環(huán)境相比會顯得較小，在人們的視線里，就只看到其輪廓，因此，橋梁以其輪廓美為主?？紤]到行人上橋觀光，近距離看橋，因此，橋梁美應兼顧細部美。橋梁造型及體量與周圍環(huán)境協(xié)調的類型有以下幾種：

　?、佼敇蛄阂?guī)模較大、氣勢宏偉時，突出橋梁之美;

　?、诋敇蛄狠^小或影響其他重要物體之美時，橋梁順從他物之美;

　　③當橋梁與周圍景觀相當且協(xié)調時、選擇橋梁與他物爭奇斗妍。

　　[準則19]造型與受力準則

　　筆者以為，當跨度不大時 ，由于橋梁受力不大，其造型發(fā)揮的余地就大，能夠很好地供人觀賞;而當跨度較大時，由于橋梁受力較大，其造型當以結構受力合理為重心進行選擇，而這種造型并不是不美。這是技術與藝術的統(tǒng)一。

　　[準則20]可靠性準則

　　合理的結構應使結構在設計壽命期內安全可靠，即結構強度、剛度、穩(wěn)定性及耐久性均應滿足要求。

　　如果說前面的準則是從力學角度及美學角度等探討結構構思的話，那么，本準則20則是驗證構思是否成立。如前所述，由于橋梁建筑設計與結構計算聯(lián)系緊密，因此，在橋梁的實際設計過程中，方案構思與結構計算應交叉進行、相互協(xié)作。

　　3 橋式方案研究

　　橋式最優(yōu)設計理論豐富了橋梁科學，為橋式方案設計提供了理論基礎。橋式方案設計包括

　　①平面設計，即平面線形選取及橋梁平面布置等;

　　②立面設計，即孔跨布置及式樣選擇等;

　?、蹤M斷面設計，即橋面布置及橋梁橫向布置等。

　　橋梁方案設計主要受橋址工程條件(如地形、地貌、地質、地震、水文、氣象、通航或跨線等)、設計要求(交通量、路線等級、設計荷載、設什壽命等)及施工方法的制約，交通量等決定了橋梁寬度;通航凈寬決定橋跨下限;通航凈高、通航孔跨決定橋梁建筑高度;橋面縱坡及起橋高度、橋梁建筑高度三者決定了橋長。一般情況下，地質越差或下部結構投資越大，就越宜采用較大的跨度，以減少支承結構的工程量，從而節(jié)省投資。此外，橋式方案設計尚應考慮統(tǒng)一性或標準設計，以簡化設計與施工。橋式候選方案應以橋式理論為基礎，結合橋址工程條件提出(跨度、橋式及施工方法三者緊密聯(lián)系)，對于明顯較差的方案應及時舍去。橋式方案比選應從以下四個方面進行比較：適用(功能)、安全(可靠性)、經(jīng)濟與美觀;比較的項目應包括

　?、倏卓绮贾?、式樣、建筑高度、橋梁高度、橋長及起橋高度;

　?、跇蛄簷M截面形式(包括橋面布置)及主要尺寸;

　　③工程數(shù)量、施工方法、工期及造價;

　?、芄δ芗翱煽啃?

　?、輽C動分析、靜力平衡、傳力路徑及受力均勻性分析;

　　⑥韻律與節(jié)奏感、輪廓尺寸比例、體量及造型與地形、地物等的協(xié)調;

　?、咂渌容^項目及優(yōu)缺點。

　　等七大項。

　　4 結語

　　橋式最優(yōu)設計理論是對橋梁各構件組成規(guī)律的研究，為橋式方案設計、乃至橋梁建筑學提供了理論基礎，減少了橋式探索中的盲目性。以其為指南，必將對未來大型橋梁的建設帶來顯著的經(jīng)濟效益及社會效益。

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